PARTICOLATO ATMOSFERICO INDOOR IN SCUOLE ED … · PARTICOLATO ATMOSFERICO INDOOR IN SCUOLE ED...
Transcript of PARTICOLATO ATMOSFERICO INDOOR IN SCUOLE ED … · PARTICOLATO ATMOSFERICO INDOOR IN SCUOLE ED...
PARTICOLATO ATMOSFERICO INDOOR IN SCUOLE ED ABITAZIONI:
COMPOSIZIONE CHIMICA E SORGENTI
VII Convegno sul Particolato Atmosferico
PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
L. Tofful1 , S. Canepari2, F. Cibella3, S. Pareti1, C. Perrino1
1CNR-Istituto sull'Inquinamento Atmosferico, Montelibretti (RM)
2Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma
3CNR-Istituto di Biomedicina ed Immunologia Molecolare, Palermo
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Aspetti normativi
Aria ambiente D.Lgs 155/2010
(recepimento Direttiva 2008/50/CE)
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Aria Indoor
Non esiste una normativa organica riguardante gli inquinanti indoor
2-5%
Aria aperta
7-9%
Traffico
85-90%
Indoor
OMS:
linee guida per la qualità dell’aria indoor limitatamente a:
benzene, CO, formaldeide, naftalene, NO2, IPA, radon,
tricloroetilene, tetracloroetilene
Accordo tra il Ministero della Salute, le Regioni e le
Province autonome:
Linee guida per la tutela e la promozione della salute
negli ambienti confinati
Normative specifiche riguardo i materiali da costruzione,
i manufatti contenenti formaldeide , divieto di fumo
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Qualità dell’aria Indoor (IAQ)
Caratterizzazione chimica del PM indoor:
campionamento su membrane filtranti
uso di strumentazione silenziosa
flussi di prelievo compatibili con le esigenze di natura analitica
Sorgenti indoor
+
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Obiettivi
Differenze indoor/outdoor:
effetti del sito di campionamento
condizioni meteo
presenza di sorgenti locali
Calcolo delle macro-componenti principali del PM:
composizione media - andamenti giornalieri
Specie rilevanti per la salute:
sorgenti
penetrazione negli ambienti indoor
Macro-sorgenti del PM2,5
Composizione chimica del PM2,5 in abitazioni e scuole: concentrazione di massa
macro-componenti
metalli (XRF), ioni idrosolubili (IC), OC ed EC (TOA)
micro-componenti e componenti in tracce (ICP)
frazione solubile - frazione residua
Mare
Traffico
Secondari
inorganici
Organici
Suolo
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Aree di studio
Industriale*
Urbano*
Urbano
Peri-urbano
Rurale*
Siti di campionamento: ABITAZIONI
Urbano (Roma): 1 in estate e inverno
Urbano (Roma): 2 in parallelo in inverno
Urbano* (Malta): 40 in inverno (Progetto RESPIRA)
Peri-urbano (20 Km da Roma): 1 in inverno
Rurale* (40 Km da Roma): 1 in inverno
Industriale* (Gela): 2 in parallelo (estate e inverno)
Industriale* (Gela): 72 in inverno (Progetto RESPIRA)
Campionamenti di PM2,5 (24h o 48h*) su Teflon e Quarzo
Indoor (campionatori silenziosi 10 L/min)
Outdoor abitazioni (10 L/min)
Outdoor scuole (38 L/min)
Siti di campionamento: SCUOLE
Urbano (Roma): 3 in parallelo (estate e inverno)
Urbano (Malta): 6 in inverno (Progetto RESPIRA)
Industriale (Gela): 12 in inverno (Progetto RESPIRA)
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Composizione media (abitazioni)
0
10
20
30
40
50
Concentr
azio
ne (
µg/m
3) Organici
INDOOR
OUTDOOR
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Indoor Outdoor Indoor Outdoor
Inverno Estate
Suolo Mare Reaz. Atmosfera Organici Traffico
Case (Roma, residenziale):
Organici ~ 60% in media in inverno
Attività domestiche
Cottura cibi
Presenza/assenza degli occupanti
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Case estate Case inverno
Concentr
azi
one (
µg/m
3) Silicio
Outdoor
Indoor
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Composizione media (scuole)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Indoor Outdoor Indoor Outdoor
Inverno Estate
Suolo Mare Reaz. Atmos. Organici Traffico
Scuole (Roma):
Suolo ~ 25% in media in estate
Studenti e personale scolastico
0
1
2
3
4
5
Concentr
azio
ne (
µg/m
3) Suolo
INDOOR OUTDOOR
0.0
0.5
1.0
Scuole estate Scuole inverno
Concentr
azi
one (
µg/m
3)
Calcio Outdoor
Indoor
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Specie secondarie
0
1
2
3
4
5
Abitazioni inverno
Abitazioni estate
Scuole inverno
Scuole estate
Concentr
azi
one (
µg/m
3) SO4
2- Outdoor
Indoor
0.0
0.5
1.0
1.5
Abitazioni inverno
Abitazioni estate
Scuole inverno
Scuole estate
Concentr
azi
one (
µg/m
3) NH4
+ Outdoor
Indoor
Case e scuole:
Secondari inorganici Elevati fattori di infiltrazione
Effetto della temperatura sulle
concentrazioni indoor in inverno
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
µg/m
3
SO42-
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
4/12
5/12
6/12
7/12
8/12
9/12
10/12
11/12
12/12
13/12
14/12
15/12
16/12
17/12
18/12
19/12
20/12
NH4+
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Sorgente Traffico R2 IN Mn Fe Mo Sn Sb Pb
Mn 1.00
Fe 0.65 1.00
Mo 0.74 0.61 1.00
Sn 0.72 0.77 0.80 1.00
Sb 0.77 0.59 0.79 0.81 1.00
Pb 0.71 0.67 0.72 0.72 0.69 1.00
R2 OUT sempre > 0,8
0
2
4
6
8
10
12
25/2
26/2
27/2
28/2
1/3
2/3
3/3
4/3
5/3
6/3
7/3
8/3
9/3
10/3
11/3
12/3
13/3
14/3
Concentr
azio
ne (
ng/m
3) Mnresiduo
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
25/2
26/2
27/2
28/2
1/3
2/3
3/3
4/3
5/3
6/3
7/3
8/3
9/3
10/3
11/3
12/3
13/3
14/3
Concentr
azio
ne (
ng/m
3) Moresiduo
Indoor Outdoor
In/Out
Mn 0.76
Fe 0.66
Mo 0.88
Sn 0.95
Sb 0.86
Pb 0.79
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Peri-urbano inverno
Industriale inverno
Urbano inverno
Urbano estate
Concentr
azi
one (
ng/m
3) Sbresiduo
Outdoor
Indoor
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Siti costieri
0
1
2
3
4
5
6
Roma (urbano)
Gela inverno Gela estate Malta Inverno Malta Estate
Concentr
azi
one (
ng/m
3) Ni
Outdoor
Indoor
0
2
4
6
8
10
12
Roma (urbano)
Gela inverno Gela estate Malta Inverno Malta Estate
Concentr
azi
one (
ng/m
3) V
Outdoor
Indoor
Traffico navale:
Gradiente geografico
Differenze stagionali
Elevata capacità di penetrazione
Rapporti di concentrazione ~ 1
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Siti rurali (inverno)
Combustione biomasse
Inverno:
Gradiente geografico
Elevata capacità di penetrazione
Rapporti di concentrazione ~ 1 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Rurale (Roma)
Peri-urbano (Roma)
Gela Malta
Concentr
azi
one (
ng/m
3) Ksolubile
Outdoor
Indoor
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
Rurale (Roma)
Peri-urbano (Roma)
Gela Malta
Concentr
azi
one (
ng/m
3) Rbestratto
Outdoor
Indoor
R2 IN Rb Cs Tl K Rb 1.00
Cs 0.97 1.00
Tl 0.92 0.93 1.00
K 0.87 0.89 0.91 1.00
R2 OUT sempre > 0,8
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Sorgenti Indoor
0
3
6
9
12
15
Case Scuole Outdoor
Concentr
azi
one (
ng/m
3) Cu
Rame indoor:
Concentrazioni maggiori negli
ambienti indoor
Utilizzo di personal computer
Utilizzo di apparecchiature dotate di
motori a spazzola (aspirapolveri)
0
2
4
6
8
10
4/7 6/7 8/7 10/7 12/7 14/7 16/7
Concentr
azi
one (
ng/m
3) Cu (sito A) Indoor
Outdoor
0
5
10
15
20
25
4/7 6/7 8/7 10/7 12/7 14/7 16/7
Concentr
azi
one (
ng/m
3) Cu (sito B) B Indoor
B Outdoor
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Fumo di sigaretta
0
30
60
90
Nessuna 1/4 al giorno ≥5 al giorno
Concentr
azi
one (
ng/m
3)
Laestratto
Numero sigarette fumate
0
3
6
9
12
15
18
Fumatori Non-fumatori Outdoor
Concentr
azi
one (
ng/m
3)
Tlestratto
Smoke / No smoke
VII Convegno sul Particolato Atmosferico PM 2016 Roma, 17-20 Maggio 2016
Conclusioni Quali difficoltà nello studio dell’inquinamento in ambienti confinati
Variabilità temporale della concentrazione degli inquinanti
Molteplicità di sorgenti interne
Contributi di provenienza esterna
Necessità di monitoraggi
Prolungati nel tempo per lo studio della variabilità temporale
Simultanei per confrontare i siti in termini di sorgenti, di concentrazione e composizione
Prospettive future
Stime modellistiche sulle modalità di ri-sollevamento e sulla dinamica del PM all’interno degli
ambienti confinati
Migliore comprensione delle modalità con cui le particelle atmosferiche penetrano all’interno degli
edifici (influenza delle condizioni micro-meteorologiche esterne, delle caratteristiche costruttive
degli edifici, della presenza di sistemi di ventilazione forzata)
Grazie per l’attenzione
Luca Tofful
CNR-IIA Istituto sull'Inquinamento Atmosferico
Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma
CNR-IBIM Istituto di Biomedicina ed Immunologia Molecolare